מערכות תקשורת אנליסטים נותרו מוטבעות עמוקות בתשתיות קריטיות ברחבי העולם.מרשתות טלפון ציבוריות (PSTN) ורדיו אנלוגי שידור רדיו לוגי לחיישנים תעשייתיים ורדיו דו-צדדיים, מערכות אלה נועדו לשידור אותות מתמשך.עם זאת, ההתרחבות המהירה של רשתות דיגיטליות - מבוססות IP, רצף של חבילות, המחובר לענן - מייצרת צורך דחוף לגשר על שני תחומים שונים לחלוטין.

חלוקת הכספים בין Analog ו- Digital

מערכות Analog מקודמות מידע כמו וריאציות מתמשך במתח, תדירות, או amplitude. מיקרופון קלאסי, למשל, מייצר גלציה חשמלית כי ישירות מראה שינויים בלחץ הקול.מערכות דיגיטליות, לעומת זאת, מייצג מידע כמו ערכים בינאריים דיסקרטיים דיסקרטיים - סטרלינג של 0s ו 1s. זה גם משנה יסוד זה מציג אתגר ליבה: כל שילוב חייב לכלול תהליך המרה בין רציונפולציה רציפה ובודדים, על ידי כל אחד, על ידי ניקודמת מינימלית, על ידי כל אחד, על ידי פחות, על ידי דינמיקה של פחות או יותר מדייקנות, על ידי ניקודת, על ידי ניקודמת, על ידי ניקודמת, על ידי ניקודמת, על ידי ניקוד, על ידי פחות או יותר מדייקנות, על ידי כל אחד, על ידי כל אחד, על ידי מערכת דיפרציה חלקית, על ידי ניקודמת, על ידי ניקודמת, על ידי פחות, על ידי ניקודדת דיפרגן, על ידי ניקודמת, על ידי פחות או יותר מדייקנות מינימלית, על ידי ניקוד, על ידי ניקוד, על ידי מערכת רעש, על ידי ניקוד, על ידי ניקוד, על ידי ניקודדים

מעבר להמרות עצמה, שני התחומים פועלים תחת מודלים שונים של תזמון. אנליסטים מעגלים הם לעתים קרובות סינכרוני לשעון מתמשך או להסתמך על התכונות הפיזיות של אמצעי השידור (למשל, התזמון של גל מוביל רדיו) רשתות דיגיטליות, במיוחד אלה מכוצצים כמו Ethernet או האינטרנט, מציגים שקיפות משתנה, ג'טר והפסד.קול אנלוגי חוצה תזמון זה גם חייב להיות מפצה על ידי תזמון של בעיות לב רבות.

אתגרים טכניים מרכזיים באינטגרציה

אותות ניגודיות ואיכות

ההמרה האנליסטית (ADC) וההמרות הדיגיטלי-ל-אנטולוגי (DAC) הן ההורידים הברורים ביותר.איכות ההמרה תלויה בהחלטה (bits) וקצב הדגימה (נמוך-resolution ADCs) מציגים רעש קוונטי מספיק שיכול לפענוח אודיו או נתונים של חיישנים, בעוד שרזולוציה גבוהה ADC מגבירה את נפח הנתונים ואת הדרישות לשידור, למשל, לדוגמה, כדי לוודא ש-DV2-A) דורש איזון דיגיטלי, עם דיוק.

עצלות וסינכרון

מערכות Analog לעתים קרובות יש מגבלות זמן ארוכות מאוד. בשידור חי, בקרת תנועה אווירית, ומשלוח חירום לא יכול לסבול עיכובים משמעותיים.כאשר אותות אנלוגיים הם דיגיטציה, חתך, מועברים על רשתות IP, צמתות קלות מ-Sampling, ⁇ , buffering, decoding, ו- Network propagation. for Interactive יישומים, to End-to-end-end-end-end-to-end חייב להישאר מתחת ל- 100-cosynit פרוטוקולים אחרים (C) באמצעות מנגנונים מיקרופון (CDC) כגון מנגנונים קידודים) מיקרופון, , CMIpUSCDC (Cligid) ו-Cliation).

רעש והתערבות

אותות Analog רגישים מטבעם להפרעה אלקטרומגנטית, קרוסטור, וטלבות קרקעיות.כאשר מממשקים עם אלקטרוניקה דיגיטלית, מקורות הרעש האלה יכולים להיות דיגיטציה ולהיות חלק מהזרם הדיגיטלי, משחית נתונים או גורם לחפצים לא רצויים.מגן, נהגים קו מאוזנים (למשל, XLR לעומת RCA), וקרקע נאותה הופכת קריטית במערכות היברידיות.

סקאביה ובודהות קונסטריטים

שידור Analog, במיוחד בקווים רדיו ומכשירי טלפון נחושת, היה הקצאות רוחב פס קבוע (למשל, 3.4 kHz לקול, 200 kHz עבור רדיו FM) רשתות דיגיטליות יכולות לעלות באופן תיאורטי, אבל שילוב של ערוצי אנלוגיים רבים לתוך תשתית IP משותפת דורש מספר גדול יותר של הדבקה ודחיסה. עבור מתקן שידור נעים לסטודיו מבוסס IP, ערוץ אודיו אנלוגי אחד עשוי להיות דיגיטציה ב- k48 / 24b, 000 דרישות ענן ללא הרף.

פרוטוקול מורשת Incompatibilities

מערכות Analog לעתים קרובות באים עם אותות קנייניים, מתחי בקרה ופרוטוקולים תזמון (למשל, MTS לרדיו ניידים, Bell 103 עבור מודמים, או תקני שדה תעשייתיים ספציפיים) הם לא מבינים באופן מקורי על ידי רשתות TCP/IP. Gateways לא רק להמיר את תוכן אודיו או נתונים אלא גם לחקות את אמצעי בקרה, להתקשר לטונים, והודעות סטטוס.

פתרונות מודרניים ופרקטיקה טובה ביותר

ADCs ו- DACs

הבסיס של כל שילוב הוא חומרה חזקה המרה.מודרני דלה-sigma ADCs מציעים טווח דינמי גבוה רעש נמוך עבור יישומי אודיו ומכשירים. עבור אותות רדיו (RF), תמיכה ישירה ADCs תמיכה רחבה לכידת של להקות שלמות, המאפשר גישות מוגדרות תוכנה, בדומה, DACs עם מסננים משולבים להפחית את ה-of-bands חלקה ומשחזרים אנלוגיים של קודים, לדוגמה, פונקציות אבטחה נמוכה יותר של קוד פתוח.

עיבוד אותות דיגיטליים (DSP) לתיקון שגיאות ו- Noise Reduction

ברגע אות הוא דיגיטציה, DSP יכול לפצות על פגמים אנלוגיים רבים. ביטול רעש הסתגלות יכול להסיר לחות או רעש פס רחב. ביטול אקו חיוני עבור שערי קול כדי למנוע משוב.תיקון שגיאות (FEC) יכול להוסיף כדי להגן מפני אובדן החבילה ברשת הדיגיטלית, למרות שהוא מוסיף שקיפות. עבור יישומים רגישים כגון ניתוח מרחוק או טלמט, אלגוריתמים מתוחכמים כגון: Solomon או LD Analytics, כדי להבטיח את התקני חומרה מקוריים, בנוסף לדמיון.

מערכות היברידיות ורשתות

במקום דיגיטציה מלאה, תרחישים רבים נהנים עיצובים היברידיים שמשמרים נתיב אנלוגי עבור פעולות קריטיות תוך התבוננות דיגיטלית עבור הקלטת או גישה מרחוק.לדוגמה, קונסולת רדיו חירום עשויה לחבר באופן קבוע אוטובוס אודיו אנלוגי למצב משלוח הראשי, אבל גם להאכיל שער אנלוגי ל-IP עבור ניטור גיבוי. בדומה, ממירים מדיה כי מתפתלים וידאו אנלוגי (למשל, או רכיב) לזרמים IP המשמשים לעתים קרובות לאבחון אבטחה וגילויים ספציפיים.

רדיו מבוסס תוכנה (SDR)

SDR הוא שינוי פרדיגמטי לשילוב מערכות RF אנלוגיות לרשתות דיגיטליות.במקום מסננים חומרה קבועים ודמורטטורים, SDR משתמשת ב-ADC רחב (או מספר ADC) כדי לדיגיטליים את השטף הגדול של ספקטרום, ואז מבצע את כל המודולציה, ההדגמה, וסינון של תיבות ניהול תוכנה אחת, המאפשר פלטפורמה אחת לממשק עם סטנדרטים אנלוגיים מרובים (AM, FMBRE, מורשת, SAR, לדוגמה, CDR), כדי למנוע חיבורים אלקטרוניים של מערכת הפעלה אוטומטית של מערכת הפעלה אחת, לדוגמה, CDR, לדוגמה, CDR, CDR, CDR, CDR, כדי לשמור על ידי מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של CDR, כדי לתקן את ה-SDR, CDR, לדוגמה, לדוגמה, CDR, כדי לתקן את ה-SDR.

פרוטוקול Gateways and Session Border Controllers (SBCs)

עבור שילוב טלגרף, שער VoIP או SBC תרגם את אות PSTN (למשל, ISDN PRI, CAS, או אנלוגי FXS / FXO) ל SIP ו RTP. שערים מודרניים תומכים אלפי שיחות בו-זמנית, Codec Transcoding (כולל G.711 mu-law/a-bus מודרני), וביטול.

תיקון שגיאות מתקדם והפסד Packet

גם עם רשתות ה-IP הטובות ביותר, אובדן החבילה הוא בלתי נמנע ברשתות IP.עבור זרמי אודיו ווידאו, אלגוריתמים אובדן החבילה (PLC) מעריכים דגימות חסרות באמצעות נתונים קודמים. G.711 יש המלצה מובנה ב- PLC, ושיטות הרהרטיביות כמו אלה ב-OPUS לספק כיסוי באיכות גבוהה של זמן שידור נתונים או אינטגרציה קריטית, תיקון קדימה (FEC) מוסיף אדום כל כך ש- 20 מחסנים יכולים לסבול אריזות מסוימות של קבוצות XS ללא תיקון זמן חיים או ירידה מסוימת.

יישומי תעשייה ומחקרי מקרים

תקשורת: VoIP ו- PSTN Interoperability

קול על IP (VoIP) החליף במידה רבה את רשת הטלפון הנייד (PSTN), אבל מיליוני קווי טלפון אנלוגיים נשארים בשירות מורשת PBX, מערכות אזעקה, ומכשירי שירות וארגונים לפרוס מתאמת טלפונית אנלוגית (ATIPAs) או משולבת מכשירים גישה (IADS) המספקים נמלי FXS עבור טלפונים אנלוגיים ו- FXO עבור חיבור למשרד הראשי של PSTN.

שידור: המעבר לרדיו דיגיטלי ולטלוויזיה

מתקני שידור הם סביבות היברידיות שבו קונסולות אודיו אנלוגיות, מיקרופון ומכונות קלט מורשת coexist עם אוטומציה דיגיטלית, קוד IP קידוד שרתים ו-סטרימינג רשת. תחנת רדיו טיפוסית משתמשת במיקרו-מיקרו-מיקרו-מיקרו-גלקטית המזינים קונסולה דיגיטלית אשר מפלט הן אנלוגיות ו-AES/EBU (דיגיטלי) שאינה מאפשרת שידורים של רשת ®DTPS (DN) ל-SDV) באופן אוטומטי) לשילוב של תקנים אוטומטיים ל-SSDFDTADTADTADTAFS (DTAF) כדי לתקני אבטחה אוטומטיים ל-CERDNERDNERCERCERCERCERCERC) כדי לתקני אבטחה (DTADTADNERDNICTEDNICTEDERDERDERS) כדי לתקני אבטחה אוטומטיים לתקני אבטחה אוטומטיים לתקני אבטחה אוטומטיים (DTADTA-C) כדי לתקני אבטחה אוטומטיים לתקני אבטחה אוטומטיים לתקני אבטחה אוטומטיים ל-CERF ל-CERPCR-C עבור למערכות הפעלה אלקטרוניקה אוטומטיים ל-S.

שירותי חירום: חיבור רדיו ל- IP Networks

סוכנויות בטיחות ציבוריות ממשיכות להשתמש ברדיו אנלוגי (VHF, UHF, 800 MHz קונבנציונלי או מגזע) לצד מערכות דיגיטליות חדשות יותר כמו P25 או DMR. integrating them דורש רדיו על IP (RoIP) שערות המחברות את האותות האנלוגיים ולשלוט על ידי תחנת בסיס לקונסולה על רשת IP.שערים אלה חייבים לטפל בקידוד סלקטיבי (CTSS, DC), דחוסים, כלומר, כלומר, כמו קונסולות אנלוגיות נמוכה (R) כדי לספק קונסולה אחת (R) כדי לספק קונסולות סטנדרטיות נמוכה מאוד, כלומר, כלומר, כדי לספק קונסולה אחת (Ricer Dvtic).

מידע על: Analog Sensors in Digital Control Systems

בבקרת תהליכים, מפעלים, וכלי רכב, אלפי חיישנים אנלוגיים (4-20 מ"א משדרים לטמפרטורה, לחץ, זרימה) חייבים להשתלב במערכות SCADA מודרניות שמתקשרות על Ethernet, Wi-Fi, או רשתות סלולריות. האתגר המרכזי הוא מספר הירקות של ה-IoT והצורך בהמרות מדויקות.

תחזית עתיד: 5G, Edge Computing ו-AI

ככל שטכנולוגיות רשת מתפתחות, שילוב של מערכות אנלוגיות יהיה יותר חלקה. 5G רשתות sigFLT:1 להציע תקשורת נמוכה-reliable נמוך-latency תקשורת (URLLC) עם עיכובים מקצה לקצה מתחת 1 ms ו 99.999%, זה פותח אפשרויות חדשות לשליטה בפעילים אנלוגיים או זרמי וידאו על פני אזורים רחבים ללא הקרבה, למשל, רשת אנלוגית-ידי 5G, יכול להפחית יותר.

(FLT:0) שרת מחשוב מקומי יכול לבצע ADC, DSP, קידוד, ואפילו תרגום לפני שליחת זרמים דיגיטליים דחוסים לענן. שרת קצה מקומי יכול לבצע ADC, DSP, Codec Transcoding, ואפילו פרוטוקול לפני שליחת זרמים דיגיטליים דחוסים לענן.זה מועיל במיוחד עבור פריסות IoT מסיביות שבו אלפי חיישנים מצטברים נתונים.AI יכול גם לזהות אנלוגיים בתבניות מרכזים (למשל).

(FLT:0) אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונות למידה 1FLT מתחילים לשפר את המרה האנלוגית-למדתית ואת איכות האותות.מודלים למידה עמוקה יכולים לשפר את ההחלטה מעבר למגבלת Nyquist, לשחזר דגימות חסרות, להסיר תבניות רעש מורכבות כי DSP המסורתית לא יכול לטפל.לדוגמה, דנקווינים מבוססי בינה מלאכותית יכולים לנקות אודיו מהקלטות מורשת או לחדד תמונות ממצלמות אנלוגיות אלה יפחיתו את הפערים בין מקורות האנלוגיים של רשתות אנלוגיים.

לסיכום, שילוב מערכות תקשורת אנלוגיות עם רשתות דיגיטליות מודרניות דורשות תשומת לב זהירה לאיכות המרה, תזמון, רעש ופרוטוקול אינטראופרציה.עם זאת, עם רכיבים חזקים, DSP מתקדמות, אדריכלות היברידית, וטכנולוגיות מתפתחות כמו SDR, 5G, ומחשוב קצה, ארגונים יכולים להרחיב את הערך של ההשקעות האנלוגיות שלהם תוך אימוץ ההיקף והאינטליגנציה של תשתיות דיגיטליות.